Номер 6, страница 55 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 8. Уравнения химических реакций и расчёты по ним. Глава 2. Химические реакции - номер 6, страница 55.

Условие.

6. Что общего у 18 г $H_2O$ и 98 г $H_2SO_4$?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(H_2O) = 18 \text{ г}$

$m(H_2SO_4) = 98 \text{ г}$

$18 \text{ г} = 0.018 \text{ кг}$

$98 \text{ г} = 0.098 \text{ кг}$

Найти:

Общее свойство

Решение:

Чтобы определить, что общего у данных масс воды ($H_2O$) и серной кислоты ($H_2SO_4$), необходимо найти их количество вещества (число молей). Количество вещества ($n$) вычисляется по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

1. Вычислим молярную массу воды ($H_2O$). Используем относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(H) \approx 1$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

2. Найдем количество вещества для 18 г воды:

$n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{18 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$

3. Вычислим молярную массу серной кислоты ($H_2SO_4$). Используем относительные атомные массы: $Ar(H) \approx 1$, $Ar(S) \approx 32$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества для 98 г серной кислоты:

$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{98 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$

Из расчетов видно, что 18 г воды и 98 г серной кислоты содержат одинаковое количество вещества — 1 моль.

Следствия из этого вывода:

• Оба образца содержат одинаковое число молекул, равное числу Авогадро $N_A \approx 6.022 \cdot 10^{23}$ молекул.

  $N(H_2O) = n(H_2O) \cdot N_A = 1 \cdot N_A$

  $N(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot N_A = 1 \cdot N_A$

• Оба образца содержат одинаковое количество атомов водорода. В одной молекуле $H_2O$ содержится 2 атома водорода, и в одной молекуле $H_2SO_4$ также содержится 2 атома водорода. Поскольку число молекул одинаково (по 1 моль), то и число атомов водорода будет одинаковым.

  $N(H \text{ в } H_2O) = n(H_2O) \cdot 2 \cdot N_A = 1 \cdot 2 \cdot N_A = 2 \cdot N_A$

  $N(H \text{ в } H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot 2 \cdot N_A = 1 \cdot 2 \cdot N_A = 2 \cdot N_A$

Таким образом, у 18 г $H_2O$ и 98 г $H_2SO_4$ общее — это количество вещества, количество молекул и количество атомов водорода.

Ответ: 18 г воды и 98 г серной кислоты имеют одинаковое количество вещества, равное 1 моль. Следовательно, они содержат одинаковое число молекул (приблизительно $6.022 \cdot 10^{23}$) и одинаковое число атомов водорода (2 моль атомов).